(57)【要約】【課題】電線の端末加工において、ノンハロゲン電線をコネクタに挿入嵌合し、圧接接続するときに加わる外力により、ノンハロゲン電線の絶縁被覆に変形が生じるのを抑制し、もってコネクタによる電線保持力の低下を抑制し、電線がコネクタから抜けやすくなるのを防止することにより、導通不良の恐れを解消する。【解決手段】複数本の素線を同心撚りした導体上に絶縁被覆を設けてなり、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線において、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線を同心撚りした導体上に絶縁被覆を設けてなり、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線において、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成したことを特徴とする圧接用ノンハロゲン難燃電線。
【請求項２】
中心素線の外径をＲとし、他の素線の外径をＲ0としたとき、次式で表わされる両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線。
［数１］
（Ｒ−Ｒ0）／Ｒ
【請求項３】
コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線。
【請求項４】
コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、他の素線が導体断面と平行方向に移動することにより、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線。
【請求項５】
複数本の素線を同心撚りした導体上に絶縁被覆を設けてなり、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法において、前記導体として、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成してなる導体を用いることを特徴とする圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法。
【請求項６】
中心素線の外径をＲとし、他の素線の外径をＲ0としたとき、次式で表わされる両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法。
［数２］
（Ｒ−Ｒ0）／Ｒ
【請求項７】
コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、他の素線が導体断面と平行方向に移動することにより、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端末加工性に優れた圧接用ノンハロゲン難燃電線及びその接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、機器用電線の絶縁被覆には、主にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が用いられていた。ＰＶＣは、ゴム状の弾性を有し、機械的特性にも優れていることから、電線の端末加工において、電線がコネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに加わる外力による変形に強く、また、配線時の外傷にも強い。しかし、ＰＶＣは燃焼時に有害なハロゲンガスを放出することから、ノンハロゲン化への移行が進行中である。ノンハロゲン材料は、ＰＶＣと比べてゴム状の弾性に乏しく、また、機械的特性にも乏しい。このため、電線の絶縁被覆にノンハロゲン材料を使用する場合には、材料の配合を工夫するなどの改質が行われている。しかし、この改質は簡単ではなく、例えば、強度の向上を図ろうとすると、伸びや可とう性が低下するなどの課題がある。
【０００３】
一方、機器用電線の端末加工として採用される電線の接続方法にはいくつかあるが、電線径が数ミリ程度の細径の機器用電線の場合には、通常、圧接接続、圧着接続と呼ばれる接続方法が採用されている。このうち、圧接接続というのは、樹脂製の枠体で構成されたコネクタに電線を挿入嵌合し、コネクタ内のコンタクトに電線の導体を圧接接続する方法である。この方法は、接続にあたり電線の導体端末を露出させるストリップ作業を省略でき、また、一括接続型のコネクタを使用する場合には、複数本の電線を一括して圧接接続できることから、接続作業性に優れた方法としてよく利用されている。
【０００４】
しかし、絶縁被覆にノンハロゲン材料を使用したノンハロゲン電線においては、絶縁被覆のゴム状の弾性や機械的特性が十分でないことから、電線をコネクタに挿入嵌合し、圧接接続するときに加わる外力により、電線の絶縁被覆に変形が生じやすい。絶縁被覆に変形が生じると、コネクタによる電線保持力が低下し、電線がコネクタから抜けやすくなり、導通不良を生じる恐れがある。特に、コネクタの電線挿入部に狭幅の抜け防止用フックを有するコネクタでは、このフックを通過するときに電線の絶縁被覆に大きな外力が加わり、絶縁被覆に変形が生じることが多い。
【０００５】
一方、先行技術文献として、特許文献１には、２層以上の素線からなり中心側となる内層の外周に複数の素線からなる外層が設けられ、さらにその外周に絶縁体が被覆されてなる絶縁被覆導体において、上記内層を、上記外層の素線よりも径の大きい素線で構成し、上記外層の互いに隣り合う素線間に空隙を形成し、その空隙に絶縁体となる樹脂を充填した絶縁被覆電線が開示されている。この絶縁被覆電線は、前記空隙に前記樹脂を充填することにより、前記導体と前記絶縁体間の密着強度を高めたものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５１２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したように、絶縁被覆にノンハロゲン材料を使用したノンハロゲン電線においては、絶縁被覆のゴム状の弾性や機械的特性が十分でないことから、電線の端末加工において、コネクタに電線を挿入嵌合し、圧接接続するときに、加わる外力により電線の絶縁被覆に変形が生じやすい。絶縁被覆に変形が生じると、コネクタによる電線保持力が低下し、電線がコネクタから抜けやすくなり、導通不良を生じる恐れがある。
【０００８】
また、特許文献１は、ノンハロゲン電線について言及したものではないが、仮に、ノンハロゲン電線について言及したものであるとしても、特許文献１に記載の絶縁被覆電線は、外層の隣り合う素線間に形成された空隙に絶縁体となる樹脂を充填したものであり、これによれば空隙に充填された樹脂により素線の動きが拘束されるので、コネクタに電線を挿入嵌合し、圧接接続するときに、加わる外力により絶縁被覆に変形が生じることは避けられないと思われる。この結果、前記した従来技術と同様に、コネクタによる電線保持力が低下し、電線がコネクタから抜けやすくなり、導通不良を生じる恐れがある。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、従来技術の問題を解消し、電線の端末加工において、電線をコネクタに挿入嵌合し、圧接接続するときに加わる外力により、ノンハロゲン電線の絶縁被覆に変形が生じるのを抑制し、もってコネクタによる電線保持力の低下を抑制し、電線がコネクタから抜けやすくなるのを防止することにより、導通不良の恐れを解消した、端末加工性に優れた圧接用ノンハロゲン難燃電線及びその接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、複数本の素線を同心撚りした導体上に絶縁被覆を設けてなり、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線において、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成したことを特徴とする圧接用ノンハロゲン難燃電線を提供する。
【００１１】
請求項１の圧接用ノンハロゲン難燃電線によれば、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成したことにより、電線の端末加工において、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、加わる外力によりまず導体断面が容易に変形し、この導体断面の変形により外力が吸収されるので、絶縁被覆の変形が効果的に抑制されることになり、この結果、コネクタによる電線保持力の低下が抑制され、電線がコネクタから抜けやすくなるのが防止され、導通不良の恐れが解消される。
【００１２】
請求項２の発明は、中心素線の外径をＲとし、他の素線の外径をＲ0としたとき、次式で表わされる両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線を提供する。
【００１３】
［数１］
（Ｒ−Ｒ0）／Ｒ
請求項２の圧接用ノンハロゲン難燃電線によれば、中心素線の外径（Ｒ）と他の素線の外径（Ｒ0）を特定の関係値とすることにより、上記効果を確実に得ることができる。なお、この関係値が、０．０５未満の場合には、隣接する他の素線間に形成される空隙が小さすぎて、導体断面の変形が少なく、絶縁被覆の変形抑制効果を十分に得ることができない。一方、この関係値が、０．１５を超える場合には、隣接する他の素線間に形成される空隙が大きすぎて、撚り合わせ作業が困難になり、作業性が低下する。
【００１４】
請求項３の発明は、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線を提供する。
【００１５】
請求項３の圧接用ノンハロゲン難燃電線によれば、導体断面が容易に変形可能に構成されているので、上記効果を確実に得ることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、他の素線が導体断面と平行方向に移動することにより、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線を提供する。
【００１７】
請求項４の圧接用ノンハロゲン難燃電線によれば、隣接する他の素線間に形成された空隙を利用して他の素線が導体断面と平行方向に移動することにより、導体断面が容易に変形可能に構成されているので、上記効果を確実に得ることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、複数本の素線を同心撚りした導体上に絶縁被覆を設けてなり、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法において、前記導体として、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成してなる導体を用いることを特徴とする圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法を提供する。
【００１９】
請求項５の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法によれば、導体として、中心素線の外径を中心素線の周囲の他の素線の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線間に空隙を形成してなる導体を用いることにより、ノンハロゲン難燃電線の接続方法として、請求項1の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
請求項６の発明は、中心素線の外径をＲとし、他の素線の外径をＲ0としたとき、次式で表わされる両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法を提供する。
【００２１】
［数２］
（Ｒ−Ｒ0）／Ｒ
請求項６の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法によれば、ノンハロゲン難燃電線の接続方法として、上記効果を確実に得ることができる。
【００２２】
請求項７の発明は、コネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、他の素線が導体断面と平行方向に移動することにより、導体断面が容易に変形可能に構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法を提供する。
【００２３】
請求項７の圧接用ノンハロゲン難燃電線の接続方法によれば、ノンハロゲン難燃電線の接続方法として、上記効果を確実に得ることができる。
【００２４】
なお、本発明は、複数本の素線を同心撚りした場合に限定されるが、複数本の素線を集合撚りした場合は、構造上導体断面の変形が困難であり、本発明においては適用できない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の圧接用ノンハロゲン難燃電線及びその接続方法によれば、電線の端末加工において、電線をコネクタに挿入嵌合し、圧接接続するときに加わる外力により、ノンハロゲン電線の絶縁被覆に変形が生じるのを抑制し、もってコネクタによる電線保持力の低下を抑制し、電線がコネクタから抜けやすくなるのを防止することにより、導通不良の恐れを解消することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２７】
図１には、中心素線１の周囲に６本の他の素線２を同心撚りした導体３上に絶縁被覆４を設けてなり、図示しないコネクタに挿入嵌合され、圧接接続されて使用される圧接用ノンハロゲン難燃電線５が示される。この電線５の導体３構造は、中心素線の周囲に６本の素線を配置した６方最密構造と呼ばれ、すべての素線が同一径の普通の電線の場合には、外力に対して最も強い、変形しにくい構造である。この電線５においては、中心素線１の外径を中心素線１の周囲の他の素線２の外径よりも大きく形成すると共に、隣接する他の素線２間に空隙６を形成している。この空隙６の程度については、中心素線１の外径をＲとし、他の素線２の外径をＲ0としたとき、次式で表わされる両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲になるように構成される。両者の関係値が０．０５〜０．１５の範囲にあれば、電線の端末加工において、電線がコネクタに挿入嵌合され、圧接接続されるときに、加わる外力により導体断面が容易に変形し、この導体断面の変形による絶縁被覆４の変形抑制効果を十分に得ることができる。
【００２８】
［数３］
（Ｒ−Ｒ0）／Ｒ
因みに、この関係値が、０．０５未満の場合には、すでに述べたとおり、隣接する他の素線２間に形成される空隙６が小さすぎて、前記した導体断面の変形が少なく、絶縁被覆４の変形抑制効果を十分に得ることができない。一方、この関係値が、０．１５を超える場合には、隣接する他の素線２間に形成される空隙６が大きすぎて、撚り合わせ作業が困難になり、作業性が低下する。
【００２９】
絶縁被覆４は、難燃性のノンハロゲン材料を導体３上に環状に押し出し被覆することにより形成される。このノンハロゲン材料としては、例えばポリエチレン、エチレン−エチルアクリレート（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマ等のポリオレフィン系ポリマをベースポリマとし、これらベースポリマにノンハロゲン難燃剤として金属水酸化物等を混入したものを用いる。
【実施例】
【００３０】
図１に示す中心素線１及び他の素線２として、夫々断面円形の銅線の表面に錫めっきを施したものを用い、これら中心素線１及び他の素線２を同心撚りし、直径０．４８ｍｍの導体３を形成する。この導体３上に、密度０．９２の低密度ポリエチレン１００重量部に対し水酸化マグネシウム２０重量部を混入したノンハロゲン難燃材料を押し出し被覆し、外径０．８８±０．０２ｍｍの絶縁被覆４を形成する。このようにして製造されたノンハロゲン難燃電線の圧接接続性についての評価を、ＡＭＰ社製の自動圧接機（ＡＭＰ  ＤＮ−Ｊ）と極数１５のコネクタ（Ｍｉｎｉ−ＣＴ）を用いて行った。結果を表1に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表1において、ノンハロゲン難燃電線の圧接接続性についての評価は、図２に基づいて、ノンハロゲン難燃電線５をコネクタ７のストレインリリーフ８間に打ち込んだときにみられる絶縁被覆４の変形が、１５極中一つでも、ストレインリリーフ８の補助線９をはみ出した場合は×、同じように絶縁被覆４の変形が、１５極中全て、ストレインリリーフ７の補助線９内に収まった場合は○とした。
【００３３】
表１によれば、実施例１〜４に記載のノンハロゲン難燃電線の場合には、導体が効果的に変形することにより、絶縁被覆の変形が抑制され、圧接接続性が良好であることが確認された。一方、比較例１〜３に記載のノンハロゲン難燃電線の場合には、導体がほとんど変形しないため、絶縁被覆が大きく変形し、圧接接続性が劣ることが確認された。また、比較例４のノンハロゲン難燃電線の場合には、中心素線の外径が他の素線お外径よりも大きく形成され、圧接接続性が良好であるが、中心素線の外径が大きすぎるため、撚り合わせ作業が困難になり、作業性が悪いことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るもので、ノンハロゲン難燃電線の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るもので、コネクタに電線を挿入嵌合したときの状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  中心素線
２  他の素線
３  導体
４  絶縁被覆
５  ノンハロゲン難燃電線
６  空隙
７  コネクタ
８  ストレインリリーフ
９  補助線
【図１】
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【図２】
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